CN109477757A - 一种用于减少光学收发器内光发射次组件占用空间的装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光发射次组件(TOSA)，这种光发射次组件具有一个或多个凹陷安装区，借以减小光学收发器内发射光发射次组件的总占用空间。其中，这种光发射次组件包括壳体，此壳体至少包括第一侧壁和第二侧壁，其中第一侧壁和第二侧壁设置在壳体上相对的两侧。此壳体还包括：由第一侧壁限定的第一台阶部，以及沿纵向轴线从第一台阶部向第二端延伸的第一凹陷安装区。其中，限定第一凹陷安装区的外表面从偏离限定第一台阶部的表面偏移第一偏移距离。同时，此第一凹陷安装区至少包括第一侧壁开口，此第一侧壁开口用于与光学组成组件进行耦合。

Description

一种用于减少光学收发器内光发射次组件占用空间的装置

交叉引用

本申请为2015年8月27日所提交的题为《Multi-Channel Transmitter OpticalSubassembly(TOSA)With Opposing Placement of Transistor Outline(TO)Can LaserPackages》的申请号为14/837,993的美国专利申请的部分延续申请，并且上述美国专利申请的全文为本申请所引用。

技术领域

本申请涉及一种光学次组件，特别是涉及一种光发射次组件(TOSA)壳体，这种光发射次组件壳体具有沿一个或多个侧壁的阶梯式轮廓，借以提供可与诸如激光二极管组件的光学组件耦合并同时限制光学收发器内的TOSA的总占用空间的凹陷安装区。

背景技术

通常，光学收发器用于在各种技术中发送和接收光信号，这些技术包括但不限于因特网数据中心技术、有线电视宽带技术和光纤入户(FTTH)技术。例如，与通过铜缆所进行的传输相比，光学收发器速度更快并能更远的距离上提供带宽。但是，人们以更低的成本在更小的光学收发器模块中提供更快的速度的期望却在例如，维持光学效率(功率)、热管理、插入损耗和制造产量等方面受到了挑战。

发明内容

在本申请的一方面，本申请公开了一种光发射次组件(TOSA)。这种光发射次组件包括：壳体，此壳体至少包括第一侧壁和第二侧壁，其中第一侧壁和第二侧壁设置在壳体上相对的两侧，第一侧壁和第二侧壁沿纵向轴线从壳体的第一端延伸到壳体的第二端，其中此壳体还包括：第一台阶部，此第一台阶部由第一侧壁限定并设置于壳体的第一端附近；第一凹陷安装区，此第一凹陷安装区设置于第一台阶部附近，第一凹陷安装区由第一侧壁的外表面限定，此第一侧壁沿纵向轴线向壳体的第二端延伸，限定第一凹陷安装区的外表面从限定第一台阶部的表面偏移第一偏移距离，并且其中第一凹陷安装区至少包括第一侧壁开口，此第一侧壁开口用于与光学组成组件进行耦合。

在本申请的另一方面，本申请公开了一种光学收发器。这种光学收发器包括：收发器壳体、光发射次组件及多信道光接收次组件。其中，光发射次组件具有多个晶体管外形管型激光器封装，这些晶体管外形管型激光器封装与收发器壳体进行耦合并位于收发器壳体内，借以在不同的信道波长上传送光信号，这种光发射次组件包括：光发射次组件壳体，此光发射次组件壳体至少包括第一侧壁和第二侧壁，其中第一侧壁和第二侧壁设置在光发射次组件壳体上相对的两侧，第一侧壁和第二侧壁沿纵向轴线从光发射次组件壳体的第一端延伸到光发射次组件壳体的第二端，其中光发射次组件壳体还包括：通过所述第一侧壁限定的第一台阶部和第二台阶部，以及于第一台阶部和第二台阶部之间延伸的第一凹陷安装区，第一凹陷安装区由第一侧壁的外表面进行限定，限定第一凹陷安装区的外表面从限定第一台阶部的表面偏移第一偏移距离；其中第一凹陷安装区至少包括第一侧壁开口和第二侧壁开口，第一侧壁开口和第二侧壁开口中的每一个侧壁开口用于耦合多个晶体管外形管型激光器封装中的每一个晶体管外形管型激光器封装；并且第一晶体管外形管型激光器封装与第二晶体管外形管型激光器封装至少分别与第一侧壁开口和第二侧壁开口进行耦合。同时，多信道光接收次组件位于收发器壳体内，此多信道光接收次组件用于在不同的信道波长上接收光信号。

在本申请的又一方面，本申请公开了一种光发射次组件壳体。这种光发射次组件壳体包括：壳体，此壳体至少包括第一侧壁和第二侧壁，其中第一侧壁和第二侧壁设置在壳体上相对的两侧，第一侧壁和第二侧壁沿纵向轴线从壳体的第一端延伸到壳体的第二端并于第一侧壁和第二侧壁之间提供空腔，其中壳体还包括：通过第一侧壁限定的第一台阶部和第二台阶部以及位于第一台阶部和第二台阶部间的第一凹陷安装区，第一侧壁沿纵向轴线向壳体的第二端延伸，限定第一凹陷安装区的外表面从限定第一台阶部的表面偏移第一偏移距离；其中第一凹陷安装区至少包括第一侧壁开口和第二侧壁开口，第一侧壁开口和第二侧壁开口中的每一个侧壁开口用于分别与多个晶体管外形管型激光器封装进行耦合；通过第二侧壁限定的第三台阶部和第四台阶部，以及位于第三台阶部和第四台阶部之间的第二凹陷安装区，第二凹陷安装区由第二侧壁的外部面限定，第二侧壁的外部面从限定第三台阶部的表面偏移第二偏移距离；其中第二凹陷安装区包括至少一个第三侧壁开口，第三侧壁开口用于耦合光学组成组件；以及第一晶体管外形管型激光器封装、第二晶体管外形管型激光器封装和第三晶体管外形管型激光器封装分别与第一侧壁开口、第二侧壁开口和第三侧壁开口进行耦合。

附图说明：

图1A为一种具有多个TO管型激光器封装的多信道光发射次组件的侧视图。

图1B为另一种具有多个对向的TO管型激光器封装的多信道光发射次组件的侧视图。

图2为本申请实施例中具有多信道光发射次组件和多信道光接收次组件的光学收发器的示意图。

图3为本申请实施例中具有包括TO管型激光器封装的多信道光发射次组件和多信道光接收次组件的小型可插拔收发器的一个实例的透视图。

图4A为图3所示出的本申请实施例中多信道光发射次组件壳体的一个实例的剖面图。

图4B为图3所示出的本申请实施例中多信道光发射次组件壳体的平面图。

图4C为图3所示出的本申请实施例中多信道光发射次组件的侧视图。

图4D为沿图4C所示的A-A线所获得的本申请实施例中多信道光发射次组件的剖面图。

图5为图3所示出的本申请实施例中多信道光发射次组件的分解图。

图6A为图3所示出的本申请实施例中多信道光发射次组件的第一侧壁的平面图。

图6B为图3所示出的本申请实施例中多信道光发射次组件的第二侧壁的平面图。

具体实施方式

下面结合附图，并结合实施例对本发明做进一步的说明。

实施例：

以下在实施方式中详细叙述本申请之实施例的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本申请实施例的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求及图式，任何本领域技术人员可轻易地理解本申请相关的目的及优点。以下实施例进一步详细说明本申请的观点，但非以任何观点限制本申请的范畴。

诸如小型可插拔(SFFP)收发器壳体的某些小型(SFF)光学收发器壳体具有如几十毫米或更小的尺寸，因此可为相关的光发射次组件(TOSA)和光接收次组件(ROSA)提供相对紧凑的壳体。但为装配到这种紧凑的壳体内所设计的次组件却可能使制造工艺更为复杂并产生一些明显的问题。例如，在诸如图1A中所示的TOSA之类的TOSA中，相邻的晶体管外形(TO)管型激光器封装(或组件)104b和TO管型激光器封装(或组件)104c具有相对较小的尺寸106。如图所示，多信道TOSA 100包括四个TO管型激光器封装104a-104d，其中的三个TO管型激光器封装耦合到壳体102的第一侧壁120。然而，由于尺寸106所带来的限制会使可用的接近角(approach angle)α具有相对受限的范围，所以可能会使应用诸如激光焊接系统对TO管型激光器封装104a-104c所进行的后续的连接对准工艺变得复杂、易错而且耗时。因此，人们希望在某些TOSA中使一个或多个光学组件以对向结构与TOSA壳体进行耦合，如下文将进行详述的图1B所示的实施例。同时，本申请所交叉引用的美国专利申请14/837,993中也对具有对向结构的TO管型激光器封装的TOSA进行了详细的讨论。

这种具有对向结构的TO管型配置具有诸多优点，例如，可为通过焊接耦合到TOSA壳体的光学组件的后续连接对准工艺提供额外的空间，但是，相对于诸如图1A所示的TOSA100这种采用非对向结构的TOSA而言，这种配置却又增大了TOSA的总占用空间。举例而言，在如图3所示的SFFP收发器壳体中，TOSA302位于通过小型的收发器壳体202所限定的空腔内的第一区域中，ROSA230位于通过小型的收发器壳体202所限定的空腔内的第二区域中。其中，TOSA302的对向结构，更具体来说是，TO管型激光器封装304c的针脚会向ROSA 230延伸并与ROSA 230的表面接触。而这种接触会在光发射次组件302与光接收次组件230之间造成诸如短路或射频干扰之类的操作干扰，同时还会使诸如柔性线路板之类的TO管型激光器封装304c的针脚与相关电路的连接工艺更为复杂。而且，即便在不采用对向TO管型的结构中，TOSA和其他次组件也会包括令光学收发器壳体的设计与制造更为复杂的占用空间

因此，在本申请实施例中，TOSA壳体具有沿至少一个侧壁的阶梯式外形，进而可减小TOSA的总占用空间。在本申请一实施例中，TOSA包括有具有多个侧壁的壳体，其中这些侧壁的第一侧壁限定了第一台阶部、第二台阶部以及位于第一台阶部与第二台阶部之间的第一凹陷安装区。此处，也可将第一台阶部与第二台阶部称为“肩部”。其中，第一凹陷安装区至少包括第一侧壁孔及第二侧壁孔，借以接收并与诸如TO管型激光器组件、滤光组件或镜面组件的光学组件相耦合，此处仅给出了一些例子。同时，壳体的这些侧壁中的第二侧壁还可限定第三台阶部、第四台阶部及位于第三台阶部与第四台阶部之间的第二凹陷安装区。其中，第二侧壁与第一侧壁相对设置，并且此第二凹陷安装区还可通过此第二侧壁的延伸而与第一凹陷安装区相对。第二凹陷安装区至少包括第三侧壁开口，借以接收光学组件。此第三侧壁开口与第一、二侧壁开口相对设置，并且此第三侧壁开口通常位于第一、第二侧壁开口之间的中点上。这样，便可通过交错且相对的结构而将光学组件设定于各凹陷安装区内。因此，至少在从第一凹陷区的外表面到第二凹陷区的外表面所测得的尺寸上来看，TOSA壳体的占用空间是降低了的。虽然本申请中所讨论的不同方面与实施例中的TOSA壳体包含了以相对方式设置的凹陷区，但这并不对本申请构成限制。例如，根据所需要的配置，TOSA壳体所包括的凹陷区域可位于包括了单个侧壁、多个侧壁和多个相对侧壁的任意数量侧壁上。

而在任何情况下，相对于凹陷的范围来说，TOSA壳体中所包括的一个或多个凹陷安装区域都有利于减小TOSA的总占用空间。正如下面将要进一步详细讨论的，与一或多个凹陷安装区相关的台阶部还可为光学组件提供适当的安装点，借以将光学组件安装到与提供了凹陷安装区的一个或多个侧壁相邻的侧壁上。具体而言，如图4C所示的TOSA壳体，与第一凹陷安装区406相邻的第一台阶部450和与第二凹陷安装区407相邻的第三台阶部454可使第四TO管型激光器组件304d耦合到TOSA 302的壳体301。因此，尽管这种交错且相对的结构，诸如从多个侧壁伸出的来自TO管型激光器组件的引脚，会增大TOSA的总占用空间，但一个或多个凹陷安装区域却会以最大程度地减小或以其他方式减小TOSA总占用空间增大的幅度。此外，本申请还要公开的是，当符合特定光学收发器壳体的物理限制时，具有一个或多个凹陷安装区的TOSA壳体还可放置具有诸如图1B所示的对向结构、图1A所示的非对向结构等结构任意数量激光二极管模块。

虽然本申请具体涉及了包括TO管型激光器封装的TOSA，但这种结构并不对本申请构成限制。TO管型激光器封装表示本申请实施例所应用的光学组件及其他光学组件中的一种具有适当类型的光学组件，这种光学组件可以是诸如：滤光器、镜面、激光二极管、透镜、漫射器、偏振器、棱镜、分束器、衍射光栅等类似组件中的一种或多种，并且当这种光学组件在耦合到光学次组件时并不会增加光学次组件占用空间。此外，虽然本申请主要涉及TOSA，但是本申请同样适用于ROSA。

在本申请中，“信道波长”是指与光学信道相关的波长，并且“信道波长”可包括围绕中心波长的指定波长带。在本申请一实例中，信道波长可由诸如ITU-T密集型光波复用(DWDM)系统网路的国际电信(ITU)标准进行定义。术语“耦合”是指任何形式的连接、耦接、链接或其他方式，而“光耦合”是指通过耦合而使来自一个元件的光被传送至另一个元件。而“进行耦合的”器件不一定直接连接到另一个元件，二者间可以被用于操控或修改信号的中间组件或设备分开。

请参照图2，图2示出了本申请实施例的光学收发器200。进一步来说，此光收发器200可用四个不同的信道波长(λ1、λ2、λ3、λ4)对四个信道进行发送和接收，并且每个信道至少可具有约10Gbps的传输速率。在本申请的一个实例中，信道波长λ1、λ2、λ3、λ4可以分别是1270nm、1290nm、1080nm和1330nm。同时，此光收发器200还具有2km到至少约10km的传输距离。例如，此光学收发器200可用于互联网数据中心技术或光纤入户(FTTH)技术。在本申请实施例中，光学收发器200可执行由电子工业联盟(EIA)于2013年10月31日公布的题为《QSFP+10Gbs 4X PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 4.8》中的SFF-8436规范(以下简称为“QSFP+”)。

本申请实施例中，光学收发器200包括：用于在不同信道波长上发送光信号的多信道TOSA302，以及用于接收不同信道波长上的光信号的多信道ROSA 230。其中，多信道TOSA302和多信道ROSA 230位于收发器壳体202内。发送连接电路204和接收连接电路208分别为收发器壳体202中的多信道TOSA 302和多信道ROSA 230提供电连接，并且发送连接电路204和接收连接电路208可通过数据总线203连接到外部系统。在一些情况下，数据总线203是一个符合物理连接器QSFP标准及数据通信协议的38针连接器。

而在任何情况下，发送连接电路204都可电连接于多信道TOSA 302中的电子部件(例如，TO管型激光器封装)，而且接收连接电路208都可电连接于多信道ROSA 230中的电子部件(例如，光二极管封装)。发射连接电路204和接收连接电路208至少包括导电路径以提供电连接，并且发射连接电路204和接收连接电路208还可以包括其它电路。其中，多信道TOSA 302可对多个信道波长进行发送与多路复用，并且此多信道TOSA 302可耦合到光学接口212。其中，光学接口212可包括LC型连接器(LC connector)插座，但其他的连接器类型也涵盖于本申请所保护的范围内。例如，光学接口212可以包括多光纤推入式(MPO)连接器插座。

在光学接口212包括双工或双向的LC型插座的情况下，LC型连接器插座可为多信道TOSA302提供光学连接并为多信道ROSA 230提供光学连接。其中，LC型插座可用于接收匹配的LC型连接器214并与之进行耦合，进而使外部光纤224的传送光纤222与多信道TOSA302进行光耦合，并使外部光纤224的接收光纤217与多信道ROSA 230进行光耦合。

多信道TOSA 302包括：多个TO管型激光器封装，下面将对这些TO管型激光器封装进行更详细地讨论；以及光学器件，用于产生指定的信道波长并将其耦合到传送光纤222中。具体而言，多信道TOSA 302中的激光器可将通过发送连接电路204所接收到的电数据信号(TX_D1至TX_D4)转换为通过传送光纤222上发送的经过调制的光信号。例如，上述激光器可包括具有衍射光栅的分布式反馈(DFB)激光器。多信道TOSA 302还可包括监视光电二极管，此监视光电二极管用于监视通过激光器发射的光。此外，多信道TOSA 302还可包括一个或多个温度控制装置，诸如电阻加热器和/或热电冷却器(TEC)，温度控制装置用于控制激光器的温度，借以控制或稳定激光波长。

例如，此多信道ROSA 230可包括光电二极管、镜面和滤光器，借以对所接收到光信号中的不同信道波长进行解多路复用。其中，此多信道ROSA 230可对这种从外部光纤224所接收的光信号进行检测、放大及转换，并且此多信道ROSA 230还可将经转换后的光信号作为由接收连接电路208输出的电数据信号(RX_D1至RX_D4)。虽然本申请实施例中的光收发器200包括4个信道并用于进行粗波分复用(CWDM)，但其他数量的信道也涵盖于本申请所保护的范围内。

参照图3，下面将更为详细地描述具有包括TO管型激光器封装的多信道TOSA和多信道ROSA的小形可插拔的光学收发器300的实例。图3所示的实施例是以小型化方式实现图2所示的光学收发器200的一个实例。例如，此光学收发器300可执行上述“QSFP+”规范。此光学收发器300包括：收发器壳体202，位于此收发器壳体202的一个区域中的多信道TOSA302，以及位于此收发器壳体202的另一个区域中的多信道ROSA 230。如图所示，多信道TOSA302的TO管型激光器封装304c直接与ROSA 230的表面接触。多信道TOSA 302可电连接于传输柔性印刷电路(FPC)311并于收发器壳体202的一端与LC连接器接口212进行光耦合。多信道ROSA 230可电连接于接收柔性印刷电路(FPC)309并于收发器壳体202的一端与LC连接器接口212进行光耦合。

多信道TOSA 302包括：第一TO管型激光器封装304a、第二TO管型激光器封装304b、第三TO管型激光器封装304c和第四TO管型激光器封装304d，其中每个激光器组件包含有诸如激光二极管的光学部件(或光学装配组件)。举例而言，TO管型激光器封装304a-304d可提供1.85mW至2W的输出功率，但其他输出功率也涵盖于本申请所保护的范围内。TO管型激光器封装304a-304d可提供具有多个信道波长的广谱，或提供诸如单信道波长的信道波长的相对较窄的光谱。在某些情况下，TO管型激光器组件304a-304d提供诸如375nm至1650nm的中心波长。在本申请一实施例中，TO管型激光器封装304a-304d是TO管，TO管或TO管，但其他结构也涵盖于本申请所保护的范围内。例如，TO管型激光器封装304a-304d可包括TO管和TO-46管。

正如下文将详细讨论的，多信道TOSA 302包括位于凹陷安装区内并以交错方式进行耦合的第一TO管型激光器封装304a、第二TO管型激光器封装304b、第三TO管型激光器封装304c和第四TO管型激光器封装304d，其中第三TO管型激光器封装304c设置于与第一TO管型激光器封装304a及第二TO管型激光器封装304b相对的侧壁上。同时，如下文将详细讨论的那样，多信道TOSA 302还可以包括一个或多个凹陷安装区，进而可使多信道TOSA 302在光学收发器壳体内具有一个相对较小的总占用空间。

下面，在参考图4A内容的同时，也请参考作为本申请实施例的多信道TOSA 302的壳体301的剖视图的图3。如图所示，壳体301包括第一侧壁308和第二侧壁310，两个侧壁分别位于壳体301上相对的两侧，并且这两个侧壁大致平行地沿纵向轴线303从第一端326延伸到第二端327。此外，壳体301还包括空腔316。其中，第一侧壁308至少包括第一侧壁开口404a和第二侧壁开口404b，而第二侧壁310至少包括第三侧壁开口404c，其中此第三侧壁开口404c通常位于壳体301的中点轴307上。中点轴307从第一侧壁308延伸到第二侧壁310，并且此中点轴307位于第一侧壁308的第一侧壁开口404a和第二侧壁开口404b之间。在本申请的某些实施例中，中点轴307位于壳体301的中央。第一侧壁开口404a和第二侧壁开口404b可从第一侧壁308的外表面408通到空腔316内。同时，第三侧壁开口404c可从第二侧壁310的外表面409通到空腔316内。

下面，在参考图4B内容的同时，也请参考作为本申请实施例的壳体301的侧视图的图4A，图4A中包含有多条虚线，这些虚线大体上示出了本申请实施例的壳体301中各种内部结构特征。如图所示，第一侧壁308的外表面408限定了第一凹陷安装区406，并且此第一凹陷安装区在壳体301的第一端326和第二端327之间延伸。同时，图中还进一步示出，第一端326可限定第一台阶部450，且第二端327可限定第二台阶部452。其中第一台阶部450包含外表面414，且第二台阶部452包含外表面416，其中外表面414和外表面416分别与一个或多个从第一侧壁308的外表面408向上延伸的侧壁423和侧壁424进行耦合。一个或多个侧壁423与侧壁424可分别与外表面408上对第一凹陷安装区406进行限定的部分相邻。因此，第一凹陷安装区406可在第一台阶部450与第二台阶部452之间延伸并可包括第一侧壁开口404a和第二侧壁开口404b。

壳体301可包括金属、合金、塑料或其它任何具有适度刚性的材料。壳体301可包括多个部分或由单一部分形成。在某些情况下，诸如第一台阶部450、第二台阶部452、第三台阶部454及第四台阶部456的台阶部可与壳体301一体形成。例如，可以通过铸造、铣削或其他类似方法形成第一台阶部450与第二台阶部452。而在其他情况下，可利用诸如压装、焊接、粘合或其它固定方法将为独立部分的第一台阶部450、第二台阶部452、第三台阶部454及第四台阶部456添附到壳体301。

如图所示，第一台阶部450的外表面414(或表面)从第一凹陷安装区域406的外表面408偏移第一偏移距离412。与之类似地，第二台阶部452的外表面416(或表面)从第一凹陷安装区域406的外表面408偏移第二偏移距离418。第一偏移距离412和第二偏移距离418可以是基本相同的或根据所需的结构而有所不同。例如，第一偏移距离412和/或第二偏移距离418可以是0.15毫米(mm)、0.3毫米、0.45毫米、0.6毫米、1.0毫米、1.5毫米等任意的长度，或是这些长度之间任意的长度范围，或是其它所期望的长度。第一凹陷安装区406的第一偏移距离412和第二偏移距离418可使得凹陷安装区厚度420小于台阶总厚度422。换而言之，凹陷安装区厚度420在厚度上的减小与第一偏移距离412和第二偏移距离418直接相关，而在一般意义来讲，凹陷安装区厚度420在厚度上的减小可使得第一凹陷安装区406沉入(counter-sink)壳体301中。第一凹陷安装区域406可用于使诸如TO管型激光组件的光学部件与第一侧壁开口404a和第二侧壁开口404b进行耦合。而第一凹陷安装区406还可通过诸如图4的开口460的额外开口与其他光学部件进行耦合。

如图所示，壳体301，更具体地说是第二侧壁310可限定第三台阶部454(或台阶区)、第四台阶部456(或台阶区)以及在第三台阶部454与第四台阶部456之间延伸的第二凹陷安装区407。第二凹陷安装区407可由第二侧壁310的外表面409限定，其中外表面409分别从第三台阶部454的外表面442或第四台阶部456的外表面444中的至少一个外表面偏移第三偏移距离441和/或第四偏移距离443。其中，第二凹陷安装区407可包括第三侧壁开口404c。由于第三台阶部454、第四台阶部456及第二凹陷安装区407的结构大体上类似于第一台阶部450、第二台阶部452及第一凹陷安装区406，所以这里出于简要的目的而不再对第三台阶部454、第四台阶部456及第二凹陷安装区407做出进一步讨论。为此，虽然第三偏移距离441和第四偏移距离443也与第一偏移距离412和第二偏移距离418基本相同，但其它实施例也涵盖于本申请所要保护的范围内。举例而言，虽然第三偏移距离441和第四偏移距离443可以是基本上相等的，但第三、四偏移距离也可小于或是大于第一、二偏移距离。而在某些情况下，第一偏移距离412、第二偏移距离418、第三偏移距离441和第四偏移距离443也可以是基本上相等的。因此，在本申请某些实施例中，第一凹陷安装区406与第二凹陷安装区407中的每一个都可以包括基本相同的结构，借以使壳体301基本上是关于纵向轴线303和/或围绕中点轴线307对称的。然而，这种对称的凹陷安装结构却并不是必要的，第一凹陷安装区406与第二凹陷安装区407中的每一个都可包括不同的结构。此外，如图4B和图4C所共同描述的实例所示，第一偏移距离412、第二偏移距离418、第三偏移距离441和/或第四偏移距离443可等于一个或多个焊接环(焊接环402a至焊接环402d)的厚度。同时，图中所示的第一凹陷安装区406与第二凹陷安装区407一般具有平面(或平坦的)结构。但是，第一凹陷安装区406与第二凹陷安装区407也能被设计为非平面结构，而这并不对本申请所保护的范围构成限制。

下面，在参考图4C内容的同时，也请参考图4A和图4B，其中第一TO管型激光器封装304a和第二TO管型激光器封装304b分别与第一侧壁308的第一侧壁开口404a和第二侧壁开口404b进行耦合，而第三TO管型激光器封装304c与第一侧壁开口404a和第二侧壁开口404b相对的第三侧壁开口404c进行耦合。如图所示，第一凹陷安装区406可使第一TO管型激光器封装304a和第二TO管型激光器封装304b分别在低于第一台阶部450的外表面414和第二台阶部452的外表面416的位置与壳体301进行耦合。与之相似地，如在低于限定第三台阶部454与第四台阶部456的平面下方，第二凹陷安装区407可使第三TO管型激光器封装304c以类似的方式与壳体301进行耦合。因此，相对于如图1B所示的TOSA 110的总宽度108来说，TOSA 302的总宽度是减小的。为此，最终所得到的TOSA 302的总宽度434可减小诸如图3所示的小型可插拔收发器壳体202的收发器壳体中TOSA的总占用空间。

请继续参见图4C，在第一台阶部450和第二台阶部452之间，第一凹陷安装区406可具有长度432。第一凹陷安装区406的长度432使得第一侧壁308的第一侧壁开口404a和第二侧壁开口404b能够接收第一TO管型激光器封装304a和第二TO管型激光器封装304b。例如，第一凹陷安装区406的长度432可至少部分地根据相邻的第一TO管型激光器封装304a和第二TO管型激光器封装304b之间的尺寸306而获得。虽然本申请所要保护的范围也涵盖了其它实施例，但某些情况下此尺寸306至少约为3毫米。而在其他情况下，尺寸306例如在2毫米到5毫米之间。尺寸306所提供的部件间隔大于诸如图1A中所示的TOSA 100的TOSA所采用的其他方式所提供的部件间隔。而这种增大了的尺寸306可便于执行激光焊接，进而不再产生通常因激光器封装之间紧密的容限(tolerance)所带来的成本与复杂性。例如，激光焊接系统的接近角θ可以在30°至36°的范围内。而在其他情况下，此接近角θ的范围也包括小于30°的角度。因此，TOSA 302的接近角θ的范围可以大于诸如图1A的TOSA 100的其他方式中的接近角。

尽管图4C所示出的第二凹陷安装区407所具有的长度基本上等于第一凹陷安装区406的长度432，但其它实施例也涵盖于本申请所保护的范围内。例如，此第二凹陷安装区407的长度也可以大于或小于长度432。

请继续参考图4C，另外还请参考图4B，第四TO管型激光器封装304d可于第三侧壁312处与壳体301进行耦合，其中第三侧壁312与第一侧壁308、第二侧壁310相邻。第三侧壁312包括第四侧壁开口404d。此壳体301还可包括光耦合插座324，此光耦合插座324可通过与第四侧壁开口404d相对的第五侧壁开口404e与第四侧壁313进行耦合。

如图所示，为了便于与第四TO管型激光器封装304d进行耦合，第一台阶部450和第三台阶部454也提供了结构上的支持。例如，台阶总厚度422(图4B)的尺寸可足以使第四TO管型激光器封装304d通过第四侧壁开口404d与壳体301进行耦合。与之类似的是，第二台阶部452和第四台阶部456可使壳体301的厚度足以供光耦合插座324通过第五侧壁开口404e而与壳体301进行耦合。换句话说，壳体301的第一台阶部450、第二台阶部452、第三台阶部454和第四台阶部456的尺寸可供激光器封装/光学部件连接到壳体301的端部。为此，可通过特定的光学部件/组件的尺寸为光学壳体确定特定的台阶总厚度422。

如图4D所示，图4D为图3中本申请一实施例的多信道TOSA 302的剖面图。如图所示，壳体301还形成有空腔316或隔室，借以限定出聚焦透镜320之前分别通过滤光器318a、滤光器318b和滤光器318c延伸的光路322。其中，滤光器318a、滤光器318b和滤光器318c分别位于滤光器支架319a、滤光器支架319b和滤光器支架319c上。而光耦合插座324从第二端327延伸，借以使第一TO管型激光器封装304a、第二TO管型激光器封装304b、第三TO管型激光器封装304c和第四TO管型激光器封装304d的光与传送光纤222进行耦合。因此，滤光器318a、滤光器318b、滤光器318c、聚焦透镜320及光耦合插座324通常是对齐的或是沿光路322所提供的纵轴进行定位的。这种滤光器的组合可以准确地被描述为多路复用光学器件，并且这种滤光器的组合还可对光信号进行粗波分复用(CWDM)处理。此处，将以诸如图4C所示的包含四条信道的TOSA结构为例，对应用此结构对不同信道波长所进行的多路复用进行讨论。

第一TO管型激光器封装304a、第二TO管型激光器封装304b、第三TO管型激光器封装304c和第四TO管型激光器封装304d中的每一个TO管型激光器封装都具有不同的信道波长。例如，关联于第一TO管型激光器封装304a、第二TO can激光器封装304b、第三TO管型激光器封装304c和第四TO管型激光器封装304d的信道波长(λ1、λ2、λ3、λ4)可以分别是1290nm，1330nm，1310nm和1270nm。为了通过多路复用使这些不同的信道波长成为光耦合到传送光纤222的信号，外壳包含了第四TO管型激光器封装304d，此第四TO管型激光器封装304d用于沿光路322以同轴的方式将光引导至空腔316(或隔室)内。继而，位于第四TO管型激光器封装304d附近的滤光器318a可进行与波长相关的传输，借以仅使与第四TO管型激光器封装304d相关的信道波长λ1通过滤光器318a。此外，滤光器318a还可进行与波长相关的反射，借以仅对信道波长λ2进行反射。此时，沿光路322的光基本上包括信道波长λ1和信道波长λ2。在这些信道波长通过滤光器318c之后，这些信道波长可与滤光器318c所提供的信道波长λ3会聚，其中此滤光器318c仅对来自第三TO管型激光器封装304c的信道波长λ3进行反射。此时，沿光路322的光基本上包括信道波长λ1、信道波长λ2和信道波长λ3。而在这些信道波长通过滤波器318d之后，这些信道波长又可与滤光器318d所提供的信道波长λ4会聚，其中此滤光器318d仅对来自第四TO管型激光器封装304d的信道波长λ4进行反射。如图所示，校准透镜305a、校准透镜305b、校准透镜305c与校准透镜305d可对经由每个TO管型激光器封装所发出的光进行校准。因此，在聚焦透镜320处所得到的光信号可包括多个不同的多路复用信道波长(例如，λ1、λ2、λ3、λ4)，并且此光信号可被光耦合到传送光纤222。

多信道TOSA 302还可以包括额外的信道，而不必限于图4中所示的四个信道。也就是说，可沿壳体301的侧壁设置额外的TO管型激光器封装。例如，第一侧壁308可包括三个或更多个TO管型激光器封装。此时，可与图4D所示的实施例类似地，依间隔放置每个TO管型激光器封装。其中，TO管型激光器封装可耦合至诸如第二侧壁310的相对的侧壁上，借以使这些TO管型激光器封装主要在共同的空间内延伸或是与第一侧壁308的各个TO管型激光器封装之间的区域相重叠。同时，可依据所需的结构，为N条信道重复地使用这种交错/对向结构。

此外，TO管型激光器封装的放置不必限于所示出的实施例。例如，可使第三TO管型激光器封装304c与第二TO管型激光器封装304b和第三TO管型激光器封装304c垂直(或成直角)的侧壁进行耦合。

请参考图5，此图为本申请实施例的多信道TOSA302的分解图。如图所示，第一TO管型激光器封装304a、第二TO管型激光器封装304b、第三TO管型激光器封装304c和第四TO管型激光器封装304d中的每一个分别包括相关联的焊接环402a、焊接环402b、焊接环402c和焊接环402d。其中，焊接环402a、焊接环402b、焊接环402c和402d用于分别使第一TO管型激光器封装304a、第二TO管型激光器封装304b、第三TO管型激光器封装304c和第四TO管型激光器封装304d放置于第一侧壁开口404a、第二侧壁开口404b、第三侧壁开口404c和第四侧壁开口404d上方并与分别与这些侧壁开口耦合。如前所述，激光焊接是一种特别适用于在多信道TOSA 302的使用寿命期间确保光学效率(功率)并可保障操作可靠性的方法。

此处，需要注意的是，滤光器支架319b的外表面基本上是平的并与第一侧壁308的外表面共面。因此，上述结构可提供一个大体上平坦的区域，以便于在制造过程中不会妨碍接近第一TO管型激光器封装304a与第二TO管型激光器封装304b。图6A还示出了过滤光器支架319c是如何定位于在第一台阶部450和第二台阶部452之间的以及滤光器支架319c是如何与第一侧壁308的外表面408共面的，其中此外表面限定了第一凹陷安装区406。其中，滤光器支架319c位于第一TO管型激光器封装304a与第二TO管型激光器封装304b之间。另一方面，图6B示出了位于在第三台阶部454和第四台阶部456之间的滤光器支架319a和滤光器支架319b大体上是平坦的，而这通常不会妨碍沿第二侧壁310的外表面409的至少一部分接近围绕第三TO管型激光器封装304c的区域，其中第二侧壁310的外表面409限定了第二凹陷区407。如图6A和6B所示，多信道TOSA 302可以具有相对小的尺寸。而在一些实施例中，壳体的长轴可为15毫米或更小。

多信道TOSA 302可由一个部件形成或由多个部件接合在一起形成。虽然本申请实施例所示的多信道TOSA 302具有特定形状，但此多信道TOSA也可具有其它形状和配置。例如，在本申请其它实施例中，壳体301大体上可以是圆柱形。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (20)

1.一种光发射次组件，其特征在于，所述光发射次组件包括：

壳体，至少包括第一侧壁和第二侧壁，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁设置在所述壳体上相对的两侧，所述第一侧壁和所述第二侧壁沿纵向轴线从所述壳体的第一端延伸到所述壳体的第二端，其中所述壳体还包括：

第一台阶部，由所述第一侧壁限定并设置于所述壳体的第一端附近；

第一凹陷安装区，设置于所述第一台阶部附近，所述第一凹陷安装区由所述第一侧壁的外表面限定，所述第一侧壁沿所述纵向轴线向所述壳体的第二端延伸，限定所述第一凹陷安装区的所述外表面从限定所述第一台阶部的表面偏移第一偏移距离；并且

其中所述第一凹陷安装区至少包括第一侧壁开口，所述第一侧壁开口用于与光学组成组件进行耦合。

2.如权利要求1所述的光发射次组件，其特征在于，还包括：第二台阶部，所述第二台阶部有所述第一侧壁限定并置于所述壳体的第二端附近，其中所述第一凹陷安装区于所述第一台阶部与所述第二台阶部之间延伸。

3.如权利要求1所述的光发射次组件，其特征在于，所述第一凹陷安装区还包括第二侧壁开口，所述第二侧壁开口用于与光学组成组件进行耦合，并且其中所述第二侧壁包含第三侧壁开口，所述第三侧壁开口用于与光学组成组件进行耦合，所述第三侧壁开口大体上位于所述第一凹陷安装区的所述第一侧壁开口与所述第二侧壁开口之间的中点上。

4.如权利要求3所述的光发射次组件，其特征在于，还包括多个晶体管外形管型激光器封装，所述多个晶体管外形管型激光器封装中的每一个晶体管外形管型激光器封装与所述第一侧壁开口、所述第二侧壁开口和第三侧壁开口中的每一个侧壁开口进行耦合。

5.如权利要求4所述的光发射次组件，其特征在于，还包括第三侧壁，所述第三侧壁位于所述壳体的第一端，并且所述第三侧壁与所述第一侧壁、所述第二侧壁相邻，所述第三侧壁包括：第四侧壁开口，以及与所述第四侧壁开口进行耦合的第四晶体管外形管型激光器封装。

6.如权利要求2所述的光发射次组件，其特征在于，所述壳体还包括：第三台阶部和第四台阶部，所述第三台阶部和所述第四台阶部通过所述第二侧壁进行限定；以及第二凹陷安装区，所述第二凹陷安装区位于所述第三台阶部和所述第四台阶部之间，所述第二凹陷安装区由所述第二侧壁的外部面限定，所述第二侧壁的外部面从限定所述第三台阶部的表面和/或限定所述第四台阶部的表面偏移第二偏移距离。

7.如权利要求6所述的光发射次组件，其特征在于，所述第二凹陷安装区包括第三侧壁开口，所述第三侧壁开口用于与光学组成组件进行耦合。

8.如权利要求6所述的光发射次组件，其特征在于，所述第一偏移距离和所述第二偏移距离基本上相同。

9.如权利要求8所述的光发射次组件，其特征在于，所述第一偏移距离和所述第二偏移距离为0.3毫米。

10.如权利要求1所述的光发射次组件，其特征在于，所述光发射次组件用于产生至少四条波分复用信道波长。

11.一种光学收发器，其特征在于，所述光学收发器包括：

收发器壳体；

光发射次组件，所述光发射次组件具有多个晶体管外形管型激光器封装，所述多个晶体管外形管型激光器封装与所述收发器壳体进行耦合并且所述多个晶体管外形管型激光器封装位于所述收发器壳体内，借以在不同的信道波长上传送光信号，所述光发射次组件包括：

光发射次组件壳体，至少包括第一侧壁和第二侧壁，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁设置在所述光发射次组件壳体上相对的两侧，所述第一侧壁和所述第二侧壁沿纵向轴线从所述光发射次组件壳体的第一端延伸到所述光发射次组件壳体的第二端，其中所述光发射次组件壳体还包括：

通过所述第一侧壁限定的第一台阶部和第二台阶部，以及于所述第一台阶部和所述第二台阶部之间延伸的第一凹陷安装区，所述第一凹陷安装区由所述第一侧壁的外表面进行限定，限定所述第一凹陷安装区的外表面从限定所述第一台阶部的表面偏移第一偏移距离；

其中所述第一凹陷安装区至少包括第一侧壁开口和第二侧壁开口，所述第一侧壁开口和所述第二侧壁开口中的每一个侧壁开口用于与所述多个晶体管外形管型激光器封装中的每一个晶体管外形管型激光器封装进行耦合；并且

第一晶体管外形管型激光器封装与第二晶体管外形管型激光器封装至少分别与所述第一侧壁开口和所述第二侧壁开口进行耦合；以及

多信道光接收次组件，位于所述收发器壳体内，所述多信道光接收次组件用于在不同的信道波长上接收光信号。

12.如权利要求11所述的光学收发器，其特征在于，所述第二侧壁至少包含第三侧壁开口，所述第三侧壁开口用于与光学组成组件进行耦合，所述第三侧壁开口大体上位于所述第一凹陷安装区的所述第一侧壁开口与所述第二侧壁开口之间的中点上。

13.如权利要求12所述的光学收发器，其特征在于，还包括：第三晶体管外形管型激光器封装，所述第三晶体管外形管型激光器封装与所述第三侧壁开口进行耦合。

14.如权利要求11所述的光学收发器，其特征在于，还包括第三侧壁，所述第三侧壁位于所述第一端，并且所述第三侧壁与所述第一侧壁、所述第二侧壁相邻，所述第三侧壁包括：第四侧壁开口以及第四晶体管外形管型激光器封装，所述第四晶体管外形管型激光器封装与所述第四侧壁开口进行耦合。

15.如权利要求11所述的光学收发器，其特征在于，所述光发射次组件壳体还包括：通过所述第二侧壁限定的第三台阶部和第四台阶部，以及设置于所述第三台阶部和所述第四台阶部之间的第二凹陷安装区，所述第二凹陷安装区由所述第二侧壁的外表面限定，所述第二侧壁的外表面从限定所述第三台阶部和/或所述第四台阶部的表面偏移第二偏移距离。

16.如权利要求15所述的光学收发器，其特征在于，所述第一偏移距离和所述第二偏移距离基本上相同。

17.一种光发射次组件壳体，其特征在于，所述光发射次组件壳体包括：

壳体，至少包括第一侧壁和第二侧壁，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁设置在所述壳体上相对的两侧，所述第一侧壁和所述第二侧壁沿纵向轴线从所述壳体的第一端延伸到所述壳体的第二端，并且所述壳体于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间提供空腔，其中所述壳体还包括：

第一台阶部和第二台阶部，所述第一台阶部和所述第二台阶部通过所述第一侧壁限定，以及第一凹陷安装区，所述第一凹陷安装区位于所述第一台阶部和所述第二台阶部之间，所述第一凹陷安装区由所述第一侧壁的外表面限定，所述第一凹陷安装区的外表面从限定所述第一台阶部的表面偏移第一偏移距离；

其中所述第一凹陷安装区至少包括第一侧壁开口和第二侧壁开口，所述第一侧壁开口和所述第二侧壁开口中的每一个侧壁开口用于分别与多个晶体管外形管型激光器封装进行耦合；

通过所述第二侧壁进行限定的第三台阶部和第四台阶部，以及位于所述第三台阶部和所述第四台阶部之间的第二凹陷安装区，所述第二凹陷安装区由所述第二侧壁的外部面限定，所述第二侧壁的外部面从限定所述第三台阶部的表面偏移第二偏移距离；

其中所述第二凹陷安装区包括至少一个第三侧壁开口，所述第三侧壁开口用于与各光学组成组件进行耦合；以及

第一晶体管外形管型激光器封装、第二晶体管外形管型激光器封装和第三晶体管外形管型激光器封装分别与所述第一侧壁开口、所述第二侧壁开口和所述第三侧壁开口进行耦合。

18.如权利要求17所述的光发射次组件壳体，其特征在于，还包括第三侧壁，所述第三侧壁位于所述第一端，并且所述第三侧壁与所述第一侧壁、所述第二侧壁相邻，所述第三侧壁包括：第四侧壁开口以及第四晶体管外形管型激光器封装，所述第四晶体管外形管型激光器封装与所述第四侧壁开口进行耦合。

19.如权利要求17所述的光发射次组件壳体，其特征在于，所述第三侧壁开口大体上位于所述第一凹陷安装区的所述第一侧壁开口与所述第二侧壁开口之间的中点上。

20.如权利要求17所述的光发射次组件壳体，其特征在于，所述第一偏移距离和所述第二偏移距离基本上相同。